хидротехническо строителство
Значението на думата "Хидротехника" в Голямата съветска енциклопедия
за различни стопански цели и борба с вредното въздействие на водата с помощта на инженерни съоръжения (вижХидротехнически съоръжения).Хидротехниката има следните основни области (в зависимост от индустрията на обслужваната вода): използване на водна енергия (вижтеХидроенергия); осигуряване на корабоплаване и спускане на дървен материал по водните пътища;напояване,напояванеи отводняване на земеделски земи;водоснабдяванена населението, транспорта и промишлените предприятия; отклоняване на излишни, отпадъчни и замърсени води от озеленени територии: осигуряване на необходимите условия за риболов (прекарване на риба през хидротехнически съоръжения, създаване на резервоари за хвърляне на хайвера на риба, нейното изкуствено развъждане и др.); защита на населени места, промишлени съоръжения, транспортни линии, комуникации, различни структури от вредното въздействие на водния елемент. Такова разделениеХидротехника е до известна степен условно, т.к. в повечето случаи използването на водата има комплексен характер, т.е. няколко задачи за управление на водата се решават едновременно. Пример за многостранно използване на водните ресурси е например каналът към тях. Москва, комплекс Волга-Дон, водопровод на реката. Волга, Днепър, Дон, Енисей и др.
Като приложна наукаХидротехниката се опира на редица други науки за водата - хидрология, хидромеханика, хидравлика и редица научни дисциплини от инженерния и строителния цикъл - инженерна геология, механика на почвата, строителна механика, теория на еластичността, строителни конструкции, строителна технология и др. Най-важните задачи наХидротехниката като наука включват:проучване на въздействието на водните потоци върху канали и хидравлични съоръжения, начини за защита на крайбрежните зони от вредното въздействие на водните потоци, разработване на методи за регулиране на речния поток, изследване на филтрирането на водата през фундаментни почви и конструкции (особено земни); развитие на теорията за стабилността на хидравличните конструкции и техните основи, здравината и надеждността на хидравличните конструкции, дълготрайността на материалите за изграждане на конструкции и др. Въз основа на изучаването на теоретични проблемиХидротехника разработва методи за изчисляване и проектиране на хидравлични конструкции, методи за тяхното изграждане и експлоатация.
В допълнение към провеждането на теоретични изследвания, много въпросиХидротехника се решават експериментално, чрез лабораторно моделиране и с помощта на режима на конструкциите, състоянието на напрежението и деформациите на елементите и конструкциите на конструкциите, процесите на образуване на речни канали, ледени явления и др.).
Хидротехниката е един от най-старите клонове на науката и технологиите. Още през 4400 г. пр.н.е. д. в Египет са построени канали за напояване на земи в долината на реката. Нил; около 4 хиляди години пр.н.е. д. в Египет е построен най-старият каменен язовир (близо до Кошейш), а глинените язовири очевидно са били построени по-рано; във Вавилон за 4-3 хиляди години пр.н.е. д. имаше градове с водопроводи и артезиански кладенци; са известни хидротехническите съоръжения на Древен Хорезм (8-6 в. пр. н. е.). По време на разцвета на Гърция и РимХидротехниката е силно развита: построен е водопроводът Апия, изградена е канализация в Рим и са направени опити за пресушаване на понтийските блата. Около 2 хиляди години пр.н.е. д. на територията на съвременна Холандия са построени язовири за защита на ниско разположени места от наводнения, а в древна Грузия и Армения -канали. За 400-500 години пр.н.е. д. в Самос имаше пристанище с къртици; първите плавателни структури (например каналът от Нил до Червено море) принадлежат приблизително към същия период.
През периода на феодална разпокъсаност в западноевропейските страни хидротехническото строителство се свежда до малки конструкции - инсталиране на водни мелници, водоснабдяване на градове, замъци и др. С развитието на търговията и занаятите през 13-14в. Появяват се по-модерни водни инсталации, изграждат се корабни шлюзове и други структури по водните пътища и в пристанищата, извършват се дренажни и напоителни работи. През 17-ти и 18-ти век появата на манифактурите, разширяването на търговията и разрастването на градовете доведоха до нов подем в хидротехническото строителство. Трудовете нахидротехниката от Галилей, Б. Паскал, И. Нютон, М. В. Ломоносов, Д. Бернули значително повдигнаха теоретичната база нахидротехниката, което даде възможност да се пристъпи към изграждането на по-сложни хидравлични съоръжения. През 18 и началото на 19в значението на водните пътища се увеличи значително, много плавателни канали бяха построени във Франция, Англия и други страни, беше развито пристанищното строителство (докове в Лондон и Ливърпул, вълноломи в Шербург и Генуа и др.).
В БългарияХидротехниката достига подем през 17-18 век, през този период са създадени повече от 200 фабрични язовира и хидравлични съоръжения в Урал, Алтай и на други места (Змеиногорският земен язовир с височина 18ми хидроелектрическата централа, построена през 80-те години на 18 век от К. Д.Фролов<7); построени са нови водни пътища — Вишневолоцкая, Мариинская и Тихвинска (свързваща Волга с Балтийско море), Северо-Двинска и др.
В началото на 19в изобретяването на парната машина и появата на железниците в западноевропейските страни отслабват интереса към хидравликатаинсталации и воден транспорт. Едва през втората половина на 19в. Във връзка с растежа на промишлеността, селското стопанство и развитието на големите градове, нуждаещи се от водоснабдяване, се наблюдава нов подем в хидротехническото строителство: реконструират се стари водни пътища и се изграждат нови водни пътища, извършват се широкомащабни напоителни и дренажни работи, появяват се модерни водноелектрически инсталации. Всичко това се улеснява от общия прогрес на технологиите: развитието на машиностроенето, преноса на електрическа енергия на дълги разстояния, използването на бетон и стоманобетон, механизацията на строителството и др.
В България в края на 19 - началото на 20 век. икономическото развитие на страната предизвика известно съживяване на хидротехническото строителство, главно в областта на водния транспорт, напояването и отводняването на земята, водоснабдяването; водната енергия на реките обаче практически не се използва. Въпреки че хидротехническото строителство в България беше ограничено, хидротехническата наука беше на доста високо ниво и се развиваше изпреварващо практиката (трудовете на Н. Е. Жуковски, С. А. Чаплыгин, Д. К. Бобилев в областта на хидромеханиката и хидравликата; Н. С. Лелявски, В. М. Лохтин и др. в хидрологията и регулирането на реките; И. И. Жилински, В. Е. Тимонов, Ф.Hy дротехник a Zbrozhek, N. P. Puzyrevsky, B. N. Kandiba и други в областта на водните пътища, водоснабдяването, напояването).
Хидротехниката получи огромно развитие след Великата октомврийска социалистическа революция. Мащабното хидротехническо строителство изискваше разработването на нови видове хидротехнически съоръжения, които не са използвани преди това в България, както и решаването на проблеми, произтичащи от особеностите на природните условия на СССР. Така например проблемът с изграждането на язовири върху глинени и пясъчни основи беше успешно решен,характерни за равнинните реки на страната (язовири Свирская, Рибинская, Цимлянская и др.); разработени са нови видове земни, леки бетонни и стоманобетонни язовири, създадени са нови проекти на корабни шлюзове, водовземни, регулаторни и пристанищни съоръжения, подобрени са методите на работа, въведени са нови ефективни методи за изграждане на язовири и водноелектрически съоръжения (например без предварително отводняване на строителната площадка, изхвърляне на почвата в течаща вода и др.).
Усъвършенстването на хидротехническото строителство се извършва въз основа на резултатите от научните изследвания. Изследователска работа в областта на хидравликата на конструкции и открити канали (академици Н. Н. Павловски, професори М. Д. Чертусов, А. Н. Ахутин и др.), теорията на движението на седиментите и ерозията на каналите (член-кореспондент на Академията на науките на СССР М. А. Великанов, професорите В. Н. Гончаров, И. И. Леви, С. Т. Алтунин и др.), теорията на филтрация в хидротехнически съоръжения (академици Н. Н. Павловски, П. Я. Кочина, професори Е. А. Замарин, Ф. Б. Нелсън-Скорняков и др.). В областта на теорията на хидравличните конструкции и техните основи са значителни трудовете на академик Б.Хидротехника Галеркин, член-кореспондент на Академията на науките на СССР Н. М. Герсеванов, В. А. Флорин, професори Н. П. Пузиревски; В. П. Скрилникова,Хидротехника Н. Маслова и др. Голяма заслуга в развитието на съветскатаХидротехника принадлежи на изключителни учени и инженери - ръководители на големи екипи от хидроинженери - академиците Б. Е. Веденеев, А. В. Винтер,Хидротехника О. Графтио, И.Хидротехника Александров, С. Я. Жу ку, професори В. Д. Журин, И. И. Кандалов и др.
Обучението на хидроинженери в СССР се извършва в съответните факултети на Московския инженерен истроителен институт. В. В. Куйбишев, Ленинградски политехнически институт. М. И. Калинин, Московския институт по хидромелиорация и др., В който основните профилиращи отдели се ръководят от видни учени - професорите М. М. Гришин, А. В. Михайлов, П. Д. Глебов, Б. Д. Качановски, А. Л. Можевитинов, С. Ф. Аверянов и др.
Съветската школаХидротехника получи световно признание и с право се счита за лидер в изграждането на големи хидравлични съоръжения върху меки почви, уникални структури върху скалисти и вечно замръзнали почви, хидравлични конструкции с високо налягане от бетон и местни материали, в създаването на големи изкуствени резервоари и напоителни системи, дълбоководни транспортни пътища със значителна дължина.
Степента на използване на водните ресурси в СССР непрекъснато се увеличава, което води до разширяване на областите на приложениеХидротехника Перспективите за развитие наХидротехника в Съветския съюз са свързани с планираното значително увеличаване на производството на електроенергия от всички водноелектрически централи на страната. Предвижда се по-нататъшно развитие на реките на Сибир, Централна Азия и Далечния изток; ще бъдат завършени каскадите от хидроенергийни съоръжения на Волга, Кама и Днепър; напояването, поливането и дренажът ще бъдат развити значително. Ще бъдат завършени изграждащите се канали и ще бъдат построени нови канали за водоснабдяване на промишлеността (Днепър-Кривой Рог, Днепър-Донбас, Иртиш-Караганда и др.). Предвижда се да се извършат големи обеми работа по реконструкцията и разширяването на вътрешните водни пътища на Единната дълбоководна система на европейската част на СССР. Решаването нахидроинженерни въпроси ще изисква допълнителни научни изследвания, разработване на нови икономични проекти на язовири с високо налягане, леки хидравлични конструкции,канали и тунели с голямо напречно сечение, ефективни начини за тяхното изграждане, особено в райони със суров климат и висока сеизмичност.
Лит.:В. А. Берг, Основи на хидротехниката, Л., 1963; Денисов И. П., Основи на използването на водната енергия, [2-ро изд.], М. - Л., 1964; Gratsiansky M.N., Инженерни мелиорации, М., 1965; Пристанища и пристанищни съоръжения, части 1-2, М., 1964-1967; Въведение в хидротехниката, изд. Под редакцията на Н. Н. Джунковски, Москва, 1955 г. Михайлов А. В., Транспортни шлюзове, М ,, 1966; Гришин М. М., Хидротехнически съоръжения, М., 1968; Волков И. М., Кононенко П. Ф., Федичкин И. К., Хидротехнически съоръжения, М., 1968.